리튬 2차전지

다양한 전지 중에서 메모리효과가 없고 에너지밀도가 높은 리튬 2차전지는 주로 IT기기와 xEV(배터리를 동력원으로 사용하는 자동차를 통칭)에 사용되고 있습니다.

 

리튬 2차전지는 1990년 일본 Sony에서 처음 상용화하여 모바일 기기 등에 사용되기 시작하였습니다. 그러나 1991년 폭발로 인한 사고가 발생하면서 리튬 2차전지가 리콜되었고, 리튬금속의 불안정성의 문제로 비금속 리튬 전지의 형태로 연구가 진행되어 현재에는 흑연계 탄소를 채택하였으며, 이에 따라 안정성이 크게 강화되었습니다.

리튬 2차전지는 리튬이온전지(Lithium-Ion Battery; LiB)와 고분자전해질을 사용하여 안정성을 강화한 리튬이온폴리머전지(Lithium-Ion Polymer Battery; LiPB)로 구분할 수 있습니다.

 

리튬이온전지는 주로 각형, 원형의 형태로 소형전자기기에 사용되며, 리튬이온폴리머전지는 얇고 사이즈변환이 용이하며 보다 고출력을 낼 수 있어서 전력저장(Energy Storage System; ESS)용이나 전기자동차 등에 주로 사용되고 있습니다. 그러나 최근에는 테슬라(Tesla)전기자동차에 리튬이온원형전지가 그대로 사용되는 등 형태에 따른 전지별사용영역의 한계가 사라지는 추세에 있습니다.

 

글로벌 중대형 전지 생산능력 및 장비 시장 전망

 

리튬 2차전지는 리튬이 현재까지 발견된 홑원소 금속 중 가장 가벼우면서도 고용량의 에너지 저장이 가능함으로 현재 가장 각광을 받고 있으며, 기술개발이 꾸준히 이루어지면서 매년 성능개선이 이뤄지고 있습니다.

2차전지의 1차 성장기를 모바일기기 등 소형부문에서 이끌어 왔다면 2차 성장기는 ESS(Energy Storage System)와 xEV가 이끌 것으로 보입니다.

 

풍력, 태양광 등 신재생에너지 개발과 스마트그리드(Smart Grid)가 연계하여 전력교환이 양방향 및 실시간으로 가능해지면 스마트그리드의 핵심요소기술인 ESS의 성장세는 더욱 가속화될 것으로 예측됩니다.

온실가스 배출에 따른 지구온난화 심화 등의 문제로 화석연료 사용 제한에 대한 논의후, 1997년 12월 교토의정서가 만들어지고 2005년부터 발효되었습니다.

 

우리나라는 자발적 참여로 2015년 탄소배출권 거래가 시작되었으며 미국, 유럽의 차량에 대한 연비규제는 이미 시행 중에 있습니다. 이러한 규제와 국가별 지원에 발맞춰 2차전지는 현재 스마트폰 등 모바일기기용 전지수요는 점차 그 성장세가 둔화되고 있지만 ESS와 xEV용 중대형 전지시장은 성장세가 커져가고 있습니다. 따라서 향후 반도체와 함께 국가 산업에서 큰 비중을 차지하게 될 것으로 전망됩니다.